21-17 (問題のみ) ST依存性

塩素の固体、液体、気体のモル熱容量は

\displaystyle C^\circ_P[{\rm Cl_2}({\rm s}, T \le {\rm 15~K})]/R =\frac{12\pi^4}{5}\left(\frac{T}{\Theta_{\rm D}}\right)^3 \displaystyle C^\circ_P[{\rm Cl_2}({\rm s}, T > {\rm 15~K})]/R = -1.545 +({\rm 0.1502~K^{-1}})T -({\rm 1.179 \times 10^{-3}~K^{-2}})T^2+({3.441\times10^{-6}~K^{-3}})T^3 \displaystyle C^\circ_P[{\rm Cl_2}({\rm l})]/R = 7.689 +({\rm 5.582 \times 10^{-3}~K^{-1}})T -({\rm 1.954 \times 10^{-5}~K^{-2}})T^2 \displaystyle C^\circ_P[{\rm Cl_2}({\rm g})]/R = 3.812 +({\rm 1.220 \times 10^{-3}~K^{-1}})T -({\rm 4.856 \times 10^{-7}~K^{-2}})T^2

と表すことができる。これらと、\displaystyle T_{\rm fus}=\rm 172.12~K, \displaystyle \Delta \bar{H}_{\rm fus}=\rm 6.406~kJ~mol^{-1}, \displaystyle T_{\rm vap}=\rm 239.0~K, \displaystyle \Delta \bar{H}_{\rm vap}=\rm 20.40~kJ~mol^{-1}, \Theta_{\rm D} = \rm 116~K(デバイ温度)を用い、 0 K から 1000 K における塩素の標準モルエントロピーを温度に対してプロットせよ。

上の条件から計算される塩素の標準モルエントロピーは \displaystyle S^\circ(\rm 298.15~K) = 222.7~J~K^{-1}~mol^{-1}である。

(初出時、15 K  以下の熱容量の式、3乗が抜けていました。6/30修正)